第一章 化學反應及其能量變化

1、第一章 化學反應及其能量變化第一節(jié) 氧化還原反應【知識結構】*1氧化還原反應的定義得氧、失氧角度：表面上的、不全面的，沒有氧元素參加的反應就無法判斷。化合價升降角度：判斷依據(jù)，用于判斷一個反應是不是氧化還原反應。電子轉移角度：氧化還原反應的本質。電子轉移包括電子得失和偏移。氧化劑氧化性被還原還原反應化合價降低得到電子具有發(fā)生得到還原產物還原劑還原性被氧化氧化反應化合價升高失去電子具有發(fā)生得到氧化產物變化過程2幾組概念間的關系*兩組概念中，有反應物、生成物、變化過程，有的是表現(xiàn)出的性質，有的表示的是發(fā)生的反應，需要記牢其對應關系。其中兩組六個變化過程，也是用雙線橋表示氧化還原反應時常標在線橋上的

2、，可用口訣：“升失氧，降得還”幫助記憶，口訣中的規(guī)律是每個字代表一個過程，如“氧”表示被氧化這個過程，而不是表示氧化劑這類物質。其它的概念可在熟練六個變化過程基礎上與它們聯(lián)系找到規(guī)律?！局攸c闡釋】*1如何用雙線橋表示電子轉移的方向和數(shù)目等在用雙線橋表示電子轉移的方向和數(shù)目、化合價升降、被氧化被還原及標出氧化劑、還原劑時需注意以下幾點：箭頭要從反應物中某元素開始，到生成物中該元素結束，不能籠統(tǒng)地指向某物質牢記“升失氧，降得還”，將相應關系標記準確得失電子數(shù)的計數(shù)方法：發(fā)生化合價變化的原子的個數(shù)×每個原子轉移電子的個數(shù)，如氫氣還原氧化銅中2個氫原子失電子，每個氫原子失去1個電子，表示為：

3、2×e-( e-前“1”省略不寫，若發(fā)生化合價變化的原子的個數(shù)為1，前面的“1×”也省略不寫)。*例如：+5 -1 0KClO3+6HCl(濃) KCl+3H2O+3Cl2化合價降低，得5e-，被還原化合價升高，得5×e-，被氧化=反應物HCl中共有6個-1價的Cl-，但其中有1個化合價沒有改變，生成了KCl，5個化合價由-1價升高到為0價。2氧化還原反應中的幾個定量關系：還原劑所含元素化合價升高總數(shù)=氧化劑所含元素化合價降低總數(shù)=還原劑失電子總數(shù)=氧化劑得電子總數(shù)【例題解析】【例1】下列敘述中正確的是（ ）A. 某元素從化合態(tài)變?yōu)橛坞x態(tài)時，該元素一定被還原B.

4、非金屬單質在氧化還原反應中一定作氧化劑C. 在氧化還原反應中，失電子數(shù)目多的金屬其還原性強D. 化合價升高的元素一定發(fā)生氧化反應【解析】本題考查有關氧化還原反應的概念。先把4個選項通讀一遍，把選項進行比較。發(fā)現(xiàn)選項A、B、D都涉及到化合價改變與氧化還原的關系，很顯然，D是正確的，而A、B不能確定元素的化合價是升高還是降低，故錯誤。選項C則涉及到失電子數(shù)目與失電子能力的關系，用Na和Mg比較就可以發(fā)現(xiàn)失電子數(shù)目多不一定就是失電子能力強?！敬鸢浮緿【例2】(1)指出下列反應的氧化劑、還原劑，并標出電子轉移的方向和數(shù)目：2HgS+3O2=2HgO+2SO2(2)通?？扇嘉锶紵撹F銹蝕、動植物呼吸、

5、及土壤中銨態(tài)氮轉化為硝態(tài)氮等都需要氧氣，且其實質都屬于氧化還原反應。由此可見，有氧氣參加的反應一定是氧化還原反應，氧化還原反應也必需有氧氣參加，你認為這個結論合理嗎？簡述你的理由。(3)氧化還原反應在工農業(yè)生產、科學技術和日常生活中都有廣泛的應用，請列舉幾個重要的氧化還原反應實例。【解析】(1)先標出有關元素的化合價，根據(jù)口訣“升失氧，還原劑、降得還，氧化劑”進行定性的判斷，得失電子的數(shù)目用每個原子化合價升降數(shù)×發(fā)生化合價升降的原子總數(shù)的方法計算。需注意用雙線橋表示時氧元素要有兩個指向。(2)氧化還原反應的實質是電子轉移，與是否有氧氣參加無關。通常有氧氣參加的反應是氧化還原反應，但沒

6、有氧氣參加的反應同樣也可能是氧化還原反應，如其它金屬單質與非金屬單質的化合等。(3)此題是個開放性問題，需要同學對生活中的實例能夠有充分的聯(lián)想，答案并不拘泥，只要合理即正確?！敬鸢浮?(1) -2 0 -2 +4 -22HgS+3O2=2HgO+2SO2得6×2e-失2×6e-(2)不合理。凡有電子轉移的反應都是氧化還原反應。有氧氣參加并伴隨電子轉移的反應是氧化還原反應，無氧氣參加但有電子轉移的反應也是氧化還原反應。(3)如工業(yè)上冶煉鐵的原理：Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2；發(fā)射火箭所用的液氫液氧發(fā)動機工作時的反應：2H2+O2點燃=2H2O；工業(yè)生產水煤氣的反應：H

7、2O+C高溫=H2+CO等等?！纠?】鹽酸在不同的反應中，可以分別表現(xiàn)出A. 酸性、B. 氧化性和C. 還原性。現(xiàn)有如下4個反應：MnO2+4HCl(濃)=MnCl2+Cl2+2H2O Zn+2HCl=ZnCl2+H2 NaOH+HCl = NaCl+H2O 2HCl=H2+Cl2。請回答：(1)HCl在上述四個反應中，分別起什么作用(填字母)？ ；(2)上述反應中為氧化還原反應的，用雙線橋標出電子轉移方向和數(shù)目?！窘馕觥克岬耐ㄐ灾?，與堿、與堿性氧化物、與某些鹽、與金屬的反應，生成物中都有鹽，可以總結成表現(xiàn)酸性的一個特征是產物中有鹽生成，據(jù)此，反應中鹽酸均表現(xiàn)出酸性。鹽酸表現(xiàn)出氧化性或還原性取

8、決于鹽酸中的組成元素，也就是氫元素和氯元素的化合價變化情況。在標電子轉移方向和數(shù)目時需要分析反應物中相關元素是全部還是部分發(fā)生了化合價變化?！敬鸢浮?1)AC AB A BC (2 ) *+4 -1 0MnO2+4HCl(濃) MnCl2+2H2O+Cl2得2e-失2×e-=；0 +1 +2 0Zn+2HCl = ZnCl2+H2失2e-得2×e-；+1-1 0 02HCl H2 + Cl2得2×e-失2×e-=【例4】在一定條件下，NO跟NH3可以發(fā)生反應生成N2和H2O?，F(xiàn)有NO和NH3的混合物，充分反應后所得產物中，已知經還原得到的N2比經氧化得到

9、的N2多1.4 g。(1)寫出反應的化學方程式，并標出電子轉移的方向和數(shù)目。(2)試計算以上反應中，參加的NO與NH3的質量各多少克？【解析】(1)分析電子轉移的方向和數(shù)目時需注意得失電子的是同一種元素，對于此題要從價態(tài)不同的反應物入手。(2)通過分析可知，生成物中5個N2分子由6個N原子還原得到，4個N原子氧化得到，也就是說，5個N2分子中有3個N2是還原而得到，有2個是是氧化而得到，可以利用兩者間的量差，結合題給的相差1.4 g的條件計算參加反應的反應物的量。設參加反應的NO與NH3的質量分別為x，y，則有：6NO+4NH3=5N2+6H2O 還原得到的N2與氧化得到的N2的質量差180

10、68 (3×28-2×28)=28 x y 1.4 g解得：x=9 g y=3.4 g【答案】(1) +2 -3 06NO+4NH3=5N2+6H2O失4×3e-得6×2e-(2)參加反應的NO與NH3的質量分別為9 g和3.4 g?！净A訓練】A卷一 填空題1. 在CuO+H2=Cu+H2O反應中其中 元素的化合價升高，該元素的原子 * 電子，發(fā)生 反應，是還原劑； 元素的化合價降低，該元素的原子 電子，發(fā)生 反應，是氧化劑。2. 下列現(xiàn)象所發(fā)生的反應是氧化還原反應的是 (填編號)。鐵生銹，灼熱的煤炭上噴水發(fā)出淡藍色火焰，銅絲在酒精燈上加熱變黑，鐵絲浸

11、入CuSO4溶液中變紅，干電池的鋅皮爛掉，用石灰漿粉刷過的墻壁上滲出水分，再變白變硬。3. 有A、B、C、D、E五種金屬，A能從B的鹽溶液中置換出B，而E在B的溶液中不反應，A不能跟酸起置換反應；C能溶解在鹽酸中生成氫氣，但D的鹽*中卻不反應。則A、B、C、D、E五種金屬還原性由強到弱的順序為 。4. 某些酸在反應中可以表現(xiàn)出多重性質，如MnO2+4HCl(濃)=MnCl2+Cl2+2H2O，反應中HCl既表現(xiàn)出酸性(生成鹽)，又表現(xiàn)出還原性，分析下列反應中酸的作用。(1)NH3·H2O+HCl=NH4Cl+H2O HCl： 。(2)4HNO3+Cu=Cu(NO3)2+2NO+2H2

12、O HNO3： 。(3)2HI+H2SO4(濃)=I2+SO2+2H2O HI： ；濃H2SO4： 。(4)CuO+2HNO3=Cu(NO3)2+H2O HNO3： 。5. 鐵在氯氣中燃燒生成棕褐色的FeCl3，而鐵與鹽酸反應生成淺綠色的FeCl2溶液，則在Cl2、Cl、H中，具有氧化性的是 ，其中氧化性較強的是 。二選擇題（每小題只有1個選項符合題意）6. 高爐煉鐵的主要反應：Fe2O3+3CO高溫=2Fe+3CO2中，F(xiàn)e2O3是（ ）A. 氧化劑B. 還原劑C. 既不是氧化劑也不是還原劑D. 催化劑7. 在化學反應中，某元素從化合態(tài)變?yōu)橛坞x態(tài)時，該元素（ ）A. 一定被氧化B. 一定被還

13、原C. 可能被氧化，也可能被還原D. 既不被氧化也不被還原8. 在下列反應中，鹽酸作氧化劑的是（ ）A. H2+Cl2=2HClB. Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2OC. Fe+2HCl=FeCl2+H2D. HCl+NaOH=NaCl+H2O9. 在下列反應中，H2O既不是氧化劑也不是還原劑的氧化還原反應是（ ）A. H2O+CaO=Ca(OH)2B. 2H2O+2Na=2NaOH+H2C. 2F2+2H2O=4HF+O2D. Cl2+H2O = HCl+HClO10. 下列敘述正確的是（ ）A. 反應中某元素的原子變?yōu)殛栯x子，則該元素的單質在反應中一定是氧化劑B. 反應中某元素

14、的原子變?yōu)殛庪x子，則該元素被氧化，發(fā)生氧化反應C. 元素化合價升高的反應一定是氧化反應D. 對反應X2+2Y=Y2+2X，X2是還原劑11. 下列粒子中，不具有氧化性的是（ ）A. Cl2B. FC. H+D. S12. 下列反應中，SO2作還原劑的是（ ）A. 2H2S+SO2=3S+2H2OB. 2Mg+SO2點燃=S+2MgOC. I2+SO2+2H2O=2HI+H2SO4D. SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O13. 從海水中提取溴有如下反應：5NaBr+NaBrO3+3H2SO4=3Br2+3Na2SO4+3H2O。與上述反應在氧化還原原理上最相似的是( )A. 2NaBr+C

15、l2=Br2+2NaClB. AlCl3+3NaAlO2+6H2O=4Al(OH)3+3NaClC. 2H2S+SO2=3S+2H2OD. 2FeCl3+H2S=2FeCl2+S+2HCl14. 某FeCl2樣品中含有FeI2，根據(jù)下列已知反應中的一些事實，要除去其中的少量FeI2，應選用的試劑是( )FeCl3+2KI=2FeCl2+I2+2KCl；2FeCl2+Cl2=2FeCl3；F2+2KI(固)=2KF+I2；2F2+2H2O=4HF+O2(反應劇烈)A. F2B. 過量Cl2C. FeCl3D. FeCl215. 下列反應中屬于氧化還原反應，但水既不作氧化劑又不作還原劑的是( )A

16、. 2Na+2H2O=2NaOH+H2B. Na2O+H2O=2NaOHC. 2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2D. 2F2+2H2O=4HF+O216. 下列反應中加入適當?shù)倪€原劑可以實現(xiàn)的是( )A. ClàCl2B. CO32àHCO3C. HàH2D. COàCO2三選擇題（每小題有1個或2個選項符合題意）17. 黑火藥發(fā)生爆炸的反應如下：2KNO3+S+3C=K2S+N2+3CO2，被還原的元素是（ ）A. 碳B. 氮C. 氧D. 硫18. *在2H2S+SO2=3S+2H2O的反應中，氧化產物與還原產物的原子個數(shù)比為（ ）A. 1:2B

17、. 2:1C. 32:17D. 17:1619. 在化學反應Cl2+H2S=S+2HCl中，Cl2（ ）A. 是氧化劑B. 是還原劑C. 既是氧化劑又是還原劑D. 發(fā)生還原反應20. 下列反應一定是氧化還原反應的是（ ）A. 元素從游離態(tài)變?yōu)榛蠎B(tài)B. 化合反應C. 置換反應D.復分解反應21. 需加入氧化劑才能發(fā)生反應的是（ ）A. CaCO3CO2 B. H2OH2C. SO2SO3D. CH4CO2+H2O22. 在反應2KMnO4+16HCl(濃)=2KCl+2MnCl2+5Cl2+8H2O中，被氧化的HCl與未被氧化的HCl的質量之比是( )A. 1:10B. 10:1C. 3:5D

18、. 5:3四計算題23. 已知反應2KMnO4+16HCl(濃)=2MnCl2+6Cl2+2KCl+8H2O，現(xiàn)用MnO2與足量濃鹽酸反應制取71 g Cl2，若改用KMnO4制取同樣的Cl2，則需KMnO4固體多少克？B卷一選擇題（每小題有1個或2個選項符合題意）1. 下列物質既有氧化性又有還原性的是 （ ）A. H2O B. SO2 C. CO2 D. Zn2. 下列反應中，氨作氧化劑的是 （ ）A. 8NH3+3Cl2=6NH4Cl+N2 B. NH3+HCl=NH4ClC. 2Na+2NH3=2NaNH2+H2 D. NH3+NaH=NaNH2+H23. 在3Cl2+8NH3=N2+6NH4Cl的反應中，被氧化的氨與未被氧化的氨的分子個數(shù)比是 （ ）A. 1:6 B. 6:1 C. 3:1 D. 1:34. 對于CaH2+2H2O=Ca(OH)2+2H2的反應，下列說法正確的是 （ ）A. CaH2中H的化合價為+1，Ca的化合價為-2 B. H2一定是氧化產物C. H2既是氧化產物，又是還原產物 D. 水發(fā)生還原反應5. 下列各組物質中，每種物質都既能被氧化又能被還原的是( )A. FeCl2、Cl2、CuSO4 B. H3PO4、HNO3、H2SO4C. H2S、HCl、H2SO3 D. Na2S、NaClO、NH4HCO3